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船舶设计仿真解决方案2012.PDF

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船舶设计仿真解决方案（1）船舶结构特性船舶结构应在强度、刚度、振动及噪声等方面满足船舶总体设计的要求。对于舰船来说还有水下噪声和舰体结构、设备和舰员抗冲击方面的要求。船舶结构特性包括：总纵强度、局部强度、扭转强度、疲劳强度、抗爆强度、屈曲分析、波浪载荷预报及晃荡分析等。（2）船舶流体动力学特性船舶流体动力学技术的目标，是在一定程度代替船模试验，为船舶水动力性能设计提供一个全雷诺数的数值模拟工具。它不仅可以预报各类船舶在静水中航行时的阻力，以及与推进装置结合起来的推进性能，它还可以根据风、浪、流等环境载荷，预报实尺度船舶在海浪上的航行性能，包括快速性与波浪失速。同时，船舱内部的通风性能以及火灾安全性能也可以用计算流体力学技术来仿真。（3）舰船物理场特性对于舰船来说，物理场特性是关乎舰船生命力的重要特性。舰船物理场特性包括声场、船舶CAE的分析种类及解决的问题主要概括为以下四个方面：船底板的纵向应力船底纵骨的纵向应力某客滚船总纵强度计算船舶振动包括总振动和局部振动。船体总振动是船舶总体振动形态的一种主要反映和描述方式，船体局部振动是船上各种局部构件的振动。船舶噪声包括舱室噪声、水下辐射噪声及自噪声等。船舶结构振动和噪声分析的主要内容包括：（1）船舶总振动计算。船体总振动可分为自由振动与强迫振动两大类，前者主要研究船体总振动的模态（固有频率和固有振型），而后者则研究船体梁在各种不同激励力作用下的响应及如何减小和控制其振动量级等。（2）船体局部振动计算。从整个船体结构中分离出上层建筑、桅杆、尾部结构及机舱等立体舱段计算模型进行振动计算。（3）舱室噪声计算。舱室噪声是由船舶的结构噪声和空气噪声共同引起的。除空气声源舱室和邻近舱室中的舱室噪声主要由空气噪声决定外，其它舱室的舱室噪声主要由结构噪声决定。（4）水下辐射噪声计算。船舶在海上航行时引起的水下辐射噪声主要由机械设备振动产生的水下噪声、螺旋桨噪声、螺旋桨脉动压力作用在艉部结构产生的水下噪声和水动力噪声组成。船舶尾部结构响应分析船舶尾部结构响应分析一，解决好船舶碰撞强度和搁浅强度问题，不仅有利于海上生命安全，而且可以防止海洋环境污染，提高航运经济效益。船舶碰撞是一个高度的非线性过程，采用非线性有限元数值模拟方法是进行船舶碰撞和搁浅研究的有力工具。对战舰而言，舰船抗爆抗冲击性能已成为衡量其战舰战技术性能的重要指标，抗爆抗冲击性能的好坏将影响到舰艇服役后特别是在战斗条件下舰艇的生命力。舰船抗冲击分析的目的是对船体结构、重要设备及作战人员采取必要的抗冲击措施，努力提高全舰的抗冲击能力，以满足舰船战术技术指标的要求。舰船的抗冲击分析主要包括水下爆炸载荷、舰船在水下爆炸作用下的动响应以及对主要设备、轴系及典型管路和人员进行冲击防护设计等内容。某柴油机基座抗冲击性计算水面舰艇水下爆炸分析 ANSYS CFD 能模拟如何避免空泡的产生，改善尾部线型，处理好船体和桨之间的距离，尽可能使螺旋桨处在均匀的流场中。通过ANSYS CFD数值模拟，可以得到螺旋桨附近的详细流动细节，从而合理布置螺旋桨的位置。 ANSYS CFD对螺旋桨模拟得到的压力分布和流线效果图 ANSYS CFX计算的船尾螺旋桨影响及其气蚀冷藏船内的通风换热计算船舱内舒适度计算船体设备间的火灾模拟舰船受生化武器攻击后的安全评估船体的强度。而且AQWA在舰船和海洋平台的计算结果是得到ABS、DNV、LG等船级社的认可。系泊系统设计FPSO系统设计除了上述应用外，ANSYS CFD还广泛应用于船舶发动机内流场、管路内流动、船用空调系统流场（复杂舱室内的热交换）、船用电机散热、动力装置燃烧及换热解决方案、船用电器、机箱、显控台等的散热、各种油泵、风扇的仿真数值模拟。 ANSYS 仿真技术将开辟船舶领域研究的新纪元，它不但可以提升企业的核心竞争力，降低成本，提高设计效率，而且能真正让我们从一个船舶制造大国逐渐转变成一个更具技术附加值的船舶创新大国

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